Boost型转矩控制器的稳定控制技术研究

doi:10.7623/syxb200906027

石油学报 ›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (6): 942-946,950.DOI: 10.7623/syxb200906027

Boost型转矩控制器的稳定控制技术研究

程为彬, 郭颖娜, 康思民, 汤楠, 汪跃龙, 霍爱清

西安石油大学陕西省钻机控制技术重点实验室, 陕西西安, 710065

收稿日期:2009-02-25 修回日期:2009-04-22 出版日期:2009-11-25 发布日期:2009-05-25
作者简介:程为彬,男,1970年3月生,2007年获西安理工大学博士学位,现为西安石油大学电子工程学院教授,主要从事控制科学与工程和电力电子技术方面的研究.E-mail:wbcheng@xsyu.edu.cn
基金资助:
中国石油天然气集团公司中青年创新基金项目(07E1014);陕西省自然科学基础研究计划项目(SJ08E216)联合资助

Research on stability-control technique for Boost torque controller

CHENG Weibin, GUO Yingna, KANG Simin, TANG Nan, WANG Yuelong, HUO Aiqing

Shaanxi Key Laboratory of Drilling Rigs Control Technique, Xi'an Shiyou University, Xi'an 710065, China

Received:2009-02-25 Revised:2009-04-22 Online:2009-11-25 Published:2009-05-25

摘要/Abstract

摘要：

调制式旋转导向钻井工具通过调节涡轮电机的输出转矩来实现导向控制,斩波式转矩控制器有较大的电流谐波,会产生较大的脉动转矩和较强的电磁干扰,功率因数和转换效率低。针对斩波控制器的不足,提出一种Boost型转矩控制电路。介绍了这种控制器的工作原理,从而建立了控制电路的数学模型。通过分析控制系统的稳定性以及不稳定状态的混沌分岔行为特征,给出混沌控制策略,并详细研究了分别采用参数正弦微扰共振和参数线性斜坡微扰共振方法时电路的控制特征及效果。台架模拟试验表明,选用参数线性斜坡微扰法可保证电路稳定可靠地工作,达到抑制脉动转矩、提高功率因数和转换效率的目的。

关键词: 旋转导向钻井工具, 转矩控制器, 混沌控制方法, 控制电路, 数学模型

Abstract:

The steering control of modulated rotary steering drilling tool can be realized by regulating the output torque of the turbo motor. There were much more current harmonics in the chopping torque controller, which resulted in larger torque ripples and electromagnetic interferes and lowered the power factor and the conversion efficiency. A kind of Boost torque controller was proposed to solve above problems. The working principle of Boost torque controller was introduced, and the mathematical model for the control circuit of controller was built up. The stability of the control system and chaotic characteristics of the unsteady section were analyzed. The chaotic control methods were discussed. The control characteristics and effects in the circuit control while using parameter sinusoidal perturbation resonance and parameter linear ramp perturbation resonance were investigated. The test of simulation tool indicated that the parameter linear ramp perturbation resonance method could make the torque controller being steady and reliable operation, suppress torque ripple and improve the power factor and conversion efficiency.

Key words: rotary steering drilling tool, torque controller, chaotic control method, control circuit, mathematical model

中图分类号:

TE243

程为彬, 郭颖娜, 康思民, 汤楠, 汪跃龙, 霍爱清. Boost型转矩控制器的稳定控制技术研究[J]. 石油学报, 2009, 30(6): 942-946,950.

CHENG Weibin, GUO Yingna, KANG Simin, TANG Nan, WANG Yuelong, HUO Aiqing. Research on stability-control technique for Boost torque controller[J]. ACTA PETROLEI SINICA, 2009, 30(6): 942-946,950.

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Research on stability-control technique for Boost torque controller

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